Verktøy

Verktøy, et instrument for å gjøre materielle forandringer på andre gjenstander, som ved å kutte, skjære, slå, gni, slipe, klemme, måle eller andre prosesser. Et håndverktøy er et lite manuelt instrument som tradisjonelt betjenes av muskelstyrken til brukeren, og et maskinverktøy er en maskindrevet mekanisme som brukes til å skjære, forme eller forme materialer som tre og metall. Verktøy er det viktigste middelet som mennesker kontrollerer og manipulerer sitt fysiske miljø.

håndverktøy

slikt kan betraktes som håndverktøy.

En kort behandling av verktøy følger. For full behandling, se håndverktøy og maskinverktøy.

De eldste kjente verktøyene - bestående av primitive hammere, ambolter og skjæreverktøy - ble oppdaget i 2011 og 2012 på stedet Lomekwi 3 som ligger i et tørt elvelei nær Kenyas Turkana-innsjø. Verktøyene ble funnet i et lag med stein som strekker seg rundt 3,3 millioner år, midt i Pliocene Epoch (for 5,3 millioner til 2,6 millioner år siden), og var forut for fremveksten av de eldste bekreftede eksemplene på Homo med nesten 1 million år. Paleontologer spekulerer i at spredning av en hittil uoppdaget art av Homo, og verktøyene ble sannsynligvis konstruert av medlemmer av Australopithecus eller Kenyanthropus, som bebod regionen på den tiden.

De neste eldste verktøyene, funnet i etiopiske bergarter som dateres til cirka 2,6 millioner år siden - den tradisjonelle starten av den paleolittiske perioden, eller gammel steinalder - antas å være laget av H. habilis. Denne samlingen var sammensatt av forskjellige størrelseseksempler på rullesteinsverktøyet, eller hakker. Hakken besto typisk av en vanntynn fjellstor stein, som hadde blitt fliset bort i den ene enden for å skape en grovt kantet kant. Den ble brukt til å skjære gjennom huden og senene til dyr som ble fanget under jakta. Hakkeren ble brukt av menneskeheten i nesten to millioner år, helt til utseendet til håndøksen, en overlegen versjon av hakkeren. I det verktøyet ble hele overflaten av berget arbeidet. Fordi begge ansikter var flisete, var kanten av håndøksen betydelig skarpere enn den for den tidligere hakkeren.

For mellom 300.000 og 200.000 år siden utviklet neandertalerne seg. Utmerkede verktøymakere, neandertalerne brukte mange forskjellige typer håndakser, så vel som de første borerne, knivene og spydene. De sterkt trekkede bladene var sagaktige, slik at de kunne brukes til å hugge og skjære horn, bein og tre.

Cro-Magnons, de første moderne menneskene, dukket opp for mellom 45.000 og 30.000 år siden og førte til livets nye typer verktøy. Hoved blant disse var kornet eller graveren, dette var en sterk, smalbladet flint som var i stand til å skrape smale snitt til bein, noe som gjorde det mulig å produsere nåler, kroker og prosjektiler. Den mest betydningsfulle senere innovasjonen i perioden var kapring, eller montering av et håndtak på et verktøy. Kniver uten håndtak er bare vanskelig, men økser eller hammere uten dem er nesten umulige å bruke effektivt.

Den neolitiske perioden (ny steinalder) skjedde på forskjellige tidspunkter rundt om i verden, men antas generelt å ha begynt en gang mellom 10.000 og 8.000 f.Kr., da den første bakken og polerte verktøy ble laget og plante- og dyrestammingen startet. Slipesteinsverktøy gjør dem sterkere og gir dem en jevn forkant; Utviklingen av grunnverktøy gjorde det mulig for neolitiske økseskjærere å rydde skog for jordbruk, drivstoff og husly. Tre tusen år senere begynte imidlertid steinaksene i den neolitiske perioden å vike for de første verktøyene laget av metall, vanligvis slått kobber. Flere hundre år senere lærte folk hvordan man smelte kobber og, mye etterpå, jern og bruk av metallverktøy spredt over hele verden. For første gang ble det laget verktøy med design som tilnærmet gjeldende bruk, i stor grad fordi den relative lettheten ved jernbearbeiding gjorde det mulig for enkeltpersoner å ha spesialiserte verktøy for bestemte oppgaver.

Moderne håndverktøy ble utviklet i perioden etter 1500 f.Kr. De blir nå generelt vurdert i følgende klasser: slagverktøy som gir slag (øks, adz og hammer); skjære-, bore- og slipeverktøy (kniven, vingen, boren, sagen, filen, meiselen og flyet); skruebaserte verktøy (skrutrekkere og skiftenøkler); måleverktøy (linjal, loddlinje, nivå, firkant, kompass og krittlinje); og tilbehørsverktøy (arbeidsbenken, skruestangen, tangen og tang).

Med oppfinnelsen av dampmotoren på 1700-tallet oppdaget menneskeheten hvordan man kjører verktøy mekanisk. Spesielt ble maskindrevet verktøy nødvendig for å produsere delene til maskinene som nå laget varer som tidligere ble produsert for hånd. De fleste vanlige maskinverktøyene ble designet av midten av 1800-tallet. I dag brukes mange forskjellige maskinverktøy i verkstedene i hjemmet og industrien. Disse klassifiseres ofte i syv typer: vendemaskiner; shapers og høvler; kraftbor; fresemaskiner; slipemaskiner; kraftsager; og trykker.

Den mest grunnleggende av alle syv er den horisontale metalldreiemaskinen kalt dreiebenken, som brukes i et stort antall dreie-, vender- og boreoperasjoner.

Formere og høvler bruker enkeltpunktsverktøy for å maskinere flate overflater. Formere beveger skjæreverktøyet frem og tilbake over materialet, skreller bort overflaten, mens høvler har stasjonære verktøy, og overflaten blir flyttet for å møte dem. Kraftbor er vanligvis kjent som borepresser og har en vribor som skjærer hull i metall og andre stoffer. De kan også brukes til mange av de senkende, kjedelige, tappende og andre formål som dreiebenker ofte brukes til.

Fresemaskiner har roterende skjæreflater som slipper ut stoffer de kommer i kontakt med. I standard fresemaskiner skyves et skyvebord med et arbeidsstykke på toppen mot det hvirvlende kutteren. Slipemaskiner fungerer på lignende måte, bortsett fra at kutteren erstattes av en spinnende skiveplate som kalles et slipeskive eller av et belte. Den mest nøyaktige av alle bearbeidingsprosesser, sliping kan skape metalloverflater innenfor 0,0001 tomme (0,0025 cm) av ønsket dimensjon.

Kraftsager består ofte av lange, tynne bevegelige belter eller kjeder foret med tenner, som i båndsager eller motorsager. Presser brukes til å ramme materiale mot en hard overflate; overflaten består ofte av en dyse, og pressens handling er å stemple metall eller plast som er slått inn i formen på formen.

Noen materialer og metalllegeringer er for harde eller for sprø til å kunne bearbeides med konvensjonelle verktøy; For disse materialene er flere ikke-konvensjonelle metoder blitt utviklet. Ved elektron- eller jonstrålebearbeiding er en strøm av høyt energiserte elektroner eller ioner rettet mot arbeidsstykket. Ved elektrisk utladning og elektrokjemisk maskinering løser en elektrisk ladning som passerer gjennom et flytende medium over et ørsmå spalte materiale fra arbeidsstykket. Ved ultralydbearbeiding får et vibrasjonsverktøy et flytende slipemedium til å fjerne materiale. Andre ikke-konvensjonelle metoder er laser, plasma-bue, kjemisk, fotokjemisk og vannstråle-maskinering.

Automatiske maskinverktøy kan produsere deler repeterende uten hjelp fra operatøren. Computer numerisk kontroll oppretter helautomatiske maskinverktøysystemer ved å mate maskinens instruksjoner som er redusert til digitale eller numeriske verdier.